Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Оборудование, применяемое для технологического процесса

Оглавление

Введение 2
История 3
Технологический цикл металлургического производства 7

Основные виды продукции
Прочая продукция

Технология изготовления 11
Оборудование, применяемое для технологического процесса 17
Заключение 20

1.Введение

Наличие под Тулой железных руд, содержащих до 52% железа, лесов, пригодных для выжига угля, водных ресурсов определило выбор акционеров бельгийской компании строить чугунолитейный завод у деревни Косово, в месте пересечения реки Воронки и построенной в 1868 году Московско-Курской железной дороги. Старая Тула В середине 1886 года началось строительство Судаковского, а в настоящий момент Косогорского металлургического завода. Возведенное предприятие состояло из паросилового, доменного и транспортного цехов.

2.История

8 мая 1897 года получен первый чугун от первой доменной печи. До конца года было выплавлено 1,5 миллиона пудов литейного чугуна. Через год вступила в строй вторая доменная печь. Еще через два – третья. Пик производства чугуна в то время пришелся на 1899 год – завод выплавил 91 тысячу тонн чугуна. Потом начался общероссийский экономический спад, что привело к консервации предприятия в 1905 году.

Возрождению предприятию способствовали аграрная реформа и подготовка к первой мировой войне. В стране росли военные заказы и поднимались цены на чугун. В 1912 году учреждается российское акционерное общество "АО Тульских чугунолитейных заводов", которое выкупает, восстанавливает и реконструирует завод. Реконструкция включала постройку второй котельной с 4 водотрубными котлами, установку четвертой воздуходувки (производительностью 400 кубометров в минуту) в паросиловом цехе, постройку электростанции с двумя турбогенераторами общей мощностью 3 тысячи киловатт. Увеличили диаметр двух доменных печей, что увеличило вместимость каждой до 350 кубометров. Сделали скиповые подъемники и двухконусные засыпные устройства. По техническому уровню Судаковские печи встали вровень с передовыми домнами Европы. В конце года первая домна была введена в эксплуатацию. В начале 1914 года - вторая. Вместе они стали давать 80 тысяч тонн чугуна в год.

Каталь везёт "козу" с рудой Одновременно строились цементный завод (на 50 тысяч тонн в год) и цех по изготовлению снарядов (гранат и французской шрапнели - 600 тысяч штук в год), которые вступили в строй в 1915 году.Военные заказы обеспечили устойчивую работу и высокие прибыли - 3 миллиона рублей (удвоение основного капитала за год!). Чистый доход получался с каждого пуда литейного чугуна - 42 копейки, передельного - 48, зеркального – 1 рубль 59 копеек, ферросилиция – 1 рубль 60 копеек, ферромарганца – 3 рубля 52 копейки, бочка цемента давала 2 рубля 15 копеек прибыли, граната – 96 копеек. И это при том, что руда и кокс были привозными.

Две революции и гражданская война негативно отразились на экономике страны. Производство снарядов на заводе сократилось за полгода вдвое (25 000 - в феврале, 12 000 - в августе), в конце 1917 года остановилась ДП№1, в начале 1918 – ДП№2, электростанция и производство цемента. И снова на 8 лет.

Туляки стремились восстановить металлургическое производство, поэтому они обратились с предложением о восстановлении Судаковского завода к председателю Высшего Совета Народного Хозяйства Дзержинскому. 8 августа заработал цементный завод. 17 октября задута первая доменная печь. Через два года - вторая (25 сентября 1928 года).

В ноябре 1926 года Тулгубисполком присвоил заводу наименование «Косогорский металлургический завод им. Ф.Э. Дзержинского». В начале 1930 года правительство вынесло решение о развитии КМЗ, так как Косая Гора давала фосфатный чугун (до 0,7% фосфора), пригодный для изготовления труб. В декабря началось строительство ДП№3, реконструировалось остальное производство.

Самоходный бункер 27 ноября 1932 года в СССР задута 100-я по счету и 10-я по мощности косогорская доменная печь №3 объемом 697 кубометров. Мощность доменного цеха возросла в 4 раза, выпуск чугуна увеличился с 59 тысяч тонн (в 1927 году) до 159 тысяч тонн (в 1933). В то время 40% чугуна промышленность Москвы получала от КМЗ.

Война быстро докатилась до Тулы. В октябре 1941 года КМЗ был эвакуирован в уральский город Лысьва. 29 октября танки Гудериана вошли в поселок Косая Гора, но не надолго – 14 декабря поселок был освобожден. Завод лежал в руинах.

Восстановление предприятия не откладывали в долгий ящик – оно началось уже в январе 1942 года. 8 марта запущена первая домна. В октябре затеплилась третья. Через год - вторая. ДП№1, ДП№2 объемами по 365 кубометров выплавляли ферромарганец, ДП№3 (700 кубометров) выплавляла литейный чугун. Послевоенный план технического восстановления был исполнен, производство чугуна возросло втрое.

В последующие годы на заводе вводятся в строй новые мощности, модернизируются действующие.В 1950 году была внедрена система использования доменного газа в качестве дополнительного топлива для котлов. Что позволило экономить электроэнергии на 18 миллионов рублей в год. В 1953 году освоена сухая грануляция шлака для цемента. Цех цемента полностью удовлетворял потребности Тульской области. В 1954 году введен в эксплуатацию газовый цех. Цех фитингов начал выпускать продукцию в 1956 году. В 1960 году введены в эксплуатацию паровой котел производительностью 75 тонн пара в час на ТЭЦ-ПВС, турбогенератор мощностью 12 тысяч киловатт и турбовоздуходувка мощностью шесть тысяч киловатт. Через год станция пополнилась еще двумя аналогичными котлами и вторым турбогенератором. Благодаря этому появилась возможность снабжать паром завод и давать дешевую тепловую энергию для отопления всего поселка и южной части города Тула. В 1968 году был смонтирован котел №3 на ТЭЦ-ПВС, работающий на доменном газе. Вследствие этого в поселке закрылись тридцать угольных котельных. 17 февраля 1972 заводчане начали осваивать производство оцинкованных фитингов, 3 мая изготовили первую партию. Цех фитингов давал 80% производимых в СССР фитингов, в том числе с цинковым покрытием. В 1978 году построен шламонакопитель и очистные сооружения. Введена в эксплуатацию заводская столовая на 300 мест.

Въезд на рудный двор В сентябре 1980 года введен в эксплуатацию Струковский водозабор. 9 скважин, станция обезжелезивания, насосная станция позволили полностью обеспечить поселок питьевой водой.12 октября 1992 года администрация Привокзального района постановила зарегистрировать акционерное общество «Косогорский металлургический завод им. Ф.Э. Дзержинского» на базе одноименного государственного предприятия.В мае 2003 года после двухлетней реконструкции на заводе состоялся торжественный пуск домны №3. На первой и третьей доменных печах смонтированы установки вдувания природного газа, а на второй усовершенствована уникальная технология выплавки ферромарганца.

3.Технологический цикл металлургического производства

3.1. Основные виды продукции

3.1.1. Чугун

— литейный (ГОСТ 4832-95)

— передельный (ГОСТ 805-95)

— передельный нодулярный (ТУ 14-128-Д-15-07)

— передельный полунодулярный (ТУ 14-128-Д-8-07)

— передельный-литейный нодулярный (ТУ 14-128-Д-16-07)

ОАО «КМЗ» производит литейный и передельный чугун всех марок, предусмотренных действующими международными и российскими стандартами, в том числе и нодулярный, который используется при выплавке ответственных деталей в автомобилестроении и других высокотехнологичных отраслях промышленности.

Косогорский чугун отличают минимальное количество вредных примесей (серы, фосфора, титана, ванадия и т.д.), удобные размеры и формы чушек.

Чугун литейный производится в чушках массой 7-18 кг., отличается высоким качеством, малым количеством примесей и стабильным химическим составом.

Передельный чугун предназначен для последующего передела в сталь или производства отливок. Масса чушек 7-18 кг.

3.1.2 Ферромарганец

Высокоуглеродистый ферромарганец используется для сталелитейной и машиностроительной промышленности в качестве раскислителя и легирующих добавок.

Ферромарганец производства ОАО «КМЗ» отличается стабильным химическим составом и малым содержанием вредных примесей (фосфор, кремний, сера), что позволяет использовать его в производстве специальных марок сталей.

3.2. Прочая продукция

3.2.1 Камень бетонный стеновой (шлакоблок)

Камень стеновой применяется в соответствии с действующими строительными нормами и правилами при возведении стен и других конструкций зданий и сооружений различного назначения.

Камень стеновой выпускается двух видов:

стандартный, размеры 200х200х400 мм
для внутренних перегородок, размеры 100х200х400 мм

Камни стеновые изготавливаются в виде полнотелых прямоугольных параллелепипедов методом прессования. Благодаря составу, в который входит граншлак, шлакоблоки производства ОАО «КМЗ» отличаются износостойкостью, устойчивостью к сырости и морозам, обладают превосходными теплоизоляционными характеристиками

Экологическая чистота изделий подтверждается гигиеническими сертификатами.

Потребителями данной продукции являются как индивидуальные застройщики, так и крупные строительные фирмы.

3.2.2. Шлак гранулированный

Гранулированный доменный шлак, получаемый при выплавке чугуна и обращаемый в мелкозернистое состояние путем быстрого охлаждения на гранустановке, применяется в качестве компонента шихты при производстве цементов, шлакоблоков. В зависимости от коэффициента качества и химического состава доменные гранулированные шлаки подразделяются на три сорта.

Основными потребителями гранулированного шлака производства ОАО «КМЗ» являются цементные заводы России и стран СНГ.

3.2.3. Шлак доменный

Шлак доменный образуется в процессе доменного производства. Он предназначен для использования в металлургических переделах и для дорожного строительства. Шлак относится к Y классу токсичности «Вещества практически не токсичные».

3.2.4. Щебень шлаковый

Щебень шлаковый широко применяется при строительстве автомобильных дорог (покрытий, оснований, дополнительных слоев оснований и других слоев дорожной одежды), при приготовлении бетона, шлаковых смесей, а также может использоваться при строительстве жилых и промышленных зданий и сооружений (для засыпки фундаментов, и т.п.)

Основными потребителями щебня производства ОАО «КМЗ» являются предприятия Тульской и близлежащих областей, осуществляющие свою деятельность в различных сегментах строительного рынка.

ОАО «КМЗ» выпускает следующие фракции щебня:

5 — 20 мм
20 — 40 мм
40 — 70 мм,

а также песок шлаковый (0-5 мм).

Производимая на ОАО «КМЗ» шлаковая продукция является экологически чистым материалом и может использоваться при строительстве жилых и промышленных зданий, сооружений, дорог.

4.Технология изготовления

4.1. Литейное производство

Литейное производство ОАО «КМЗ» — это современный цех мощностью 7 тыс. тонн литья в год (1000 т/год стального литья, 6000 т/год чугунного литья). Литейный цех производит отливки широкой номенклатуры, использующиеся в производстве сельскохозяйственной техники, станкостроении, в строительстве тоннелей и метро, в энергетической и нефтегазовой отраслях, для металлургической и металлопрокатной отраслей, для строительной промышленности и предприятий ЖКХ и прочее литье. Также цехом изготавливается большой ассортимент декоративного, садово-паркового литья, которое широко представлено как в России, так и в ближнем и дальнем зарубежье.

Возможности цеха:

Масса отливок:

Чугун — от 0,1 до 12000 кг
Сталь — от 1 до 1800 кг

Материал:

Серый чугун марок СЧ10-СЧ30
Высокопрочный чугун марок ВЧ40-ВЧ60

Технология литья:

в песчано-глинистые формы
в формы по альфа-сет процессу
в ж/с формы

для ответственного литья в качестве облицовочной смеси используются формы из ХТС на основе хромитового песка

Рассмотрим подробнее технологию литья в песчано-глинистые формы.

Литьем в песчано-глинистые формы изготовляют около 80 % общего количества отливок.

Литье в песчано-глинистые формы не обладает идентичными характеристиками, зато имеет свои преимущества. К ним следует отнести: масса отливки может достигать величины сотен тонн ( станины станков), размеров от нескольких миллиметров до десятков метров, может изготовляться любой конфигурации и из любых литейных сплавов. Этим способом изготовляется подавляющая часть отливок в отечественном машиностроении. Если принять среднюю стоимость отливки из серого чугуна за 100 %, то стоимость отливок из других сплавов составляет 130 % из ковкого чугуна, 150 % - из стали, 300 - 600 % - из цветных сплавов. Одной из забот при получении отливок всеми способами является обеспечение необходимого ( достаточного) припуска на механическую обработку. В специальных способах литья это гарантированно обеспечивается литейной оснасткой. При литье в песчано-глинистые формы ввиду низкой точности обеспечения размеров этому вопросу приходится уделять больше внимания.

При литье в песчано-глинистые формы для получения ровной поверхности применяют мелкозернистые формовочные смеси. Большое значение для получения качественных отливок имеет устройство литниковой системы. Для алюминиевых сплавов применяют расширяющиеся литниковые системы, обеспечивающие замедление скорости протекания металла при выходе из питателей и тем самым отделение неметаллических частиц. В шлаковиках нередко устанавливают фильтры из стеклоткани и других материалов. Заливку следует проводить спокойной непрерывной струей без захвата воздуха и вспенивания для предупреждения окисления.

При литье в песчано-глинистые формы для получения ровной поверхности применяют мелкозернистые формовочные смеси. Большое значение для получения качественных отливок имеет устройство литниковой системы. Для алюминиевых сплавов применяют расширяющиеся литниковые системы, обеспечивающие уменьшение скорости протекания металла при выходе из питателей и тем самым отделение неметаллических частиц. В шлаковиках нередко устанавливают фильтры из стеклоткани и других материалов. Заливку следует проводить спокойной непрерывной струей без захвата воздуха и вспенивания для предупреждения окисления.

Пробы заливают в сухие песчано-глинистые формы с металлической плиткой. Технологические пробы заливают при температуре близкой к той, при которой заполняют им формы валков.

Аналогично изготовляют и сухие литейные песчано-глинистые формы, но при этом добавляются операции сушки и, как правило, покраски поверхности формы. Сухие формы применяют для крупных стальных отливок.

Отливку получают заливкой металла в песчано-глинистые формы, в кокиль, в металлические формы под давлением.

Допуски на размеры и классы точности при различных способах литья. а - в песчаные формы ( 8 - й класс. б - в оболочковые формы ( 7 - й класс. в - по выплавляемым моделям ( 5 - й класс. г - литье под давлением ( 4 - й класс. Вместе с тем литье в песчано-глинистые формы имеет и свои недостатки. К ним следует отнести менее высокие механические свойства отливок по сравнению с получаемыми специальными методами литья. Кроме того, размерная точность и чистота поверхности отливок, полученных в песчано-глинистых формах, во многих - случаях не удовлетворяют современным требованиям машиностроения. Это приводит к необходимости иметь в отливках повышенные при-луски на механическую обработку, что удорожает ее, увеличивает расход металла.

Для получения отливок методом центробежного литья применяются песчано-глинистые формы, металлические формы и комбинированные формы.

Применение литья в кокиль взамен литья в песчано-глинистые формы позволяет снизить на 20 - 30 % припуски на механическую обработку, увеличить в 1 5 - 3 раза производительность труда, снизить на 10 - 30 % себестоимость отливок.

Основными способами получения отливок являются: литье в песчано-глинистые формы, литье в кокиль, литье под давлением, центробежное литье, литье в оболочковые формы, литье по газифицированным моделям. Все способы кроме первого способа получения отливок относятся к специальным способам литья. Они позволяют получить отливки с меньшей шероховатостью поверхности, большей точностью геометрических параметров, лучшими механическими свойствами и структур-рой. Отливки, полученные этими способами, по своей геометрической форме и размерам приближаются к форме и размерам готовой детали, поэтому очень часто не требуют механической обработки.

4.3. Доменное производство

В структуру технологического процесса доменного цеха входят следующие подразделения и участки:

— рудный двор и нижняя загрузка

— кокосоподача

— доменные печи

— участок разливочных машин

— склад холодного чугуна

— участок приготовления огнеупорных материалов и термических смесей

— гранбассейн

— шлаковый отвал

В цехе сооружены 3 доменные печи:

— ДП №1 полезным объемом 1066 м³ (диаметр горна 7,2 м);

— ДП №2 полезным объемом 462 м³ (диаметр горна 4,9 м);

— ДП №3 полезным объемом 740 м³ (диаметр горна 6,0 м)

В состав комплекса каждой доменной печи входят: наклонный мост со скиповым подъемником, литейный двор, пылеуловитель и система газопроводов грязного и чистого газа.

4.4. Переработка вторичных материалов

Огненно-жидкие шлаки поступают по железной дороге в шлаковозных ковшах объемом 16 м³ или 11 м³. Слив жидкого шлака осуществляется сначала в один забой, в другом в это время разрабатывают остывший шлак. Затем функции забоев меняются.

Разработка шлакового отвала осуществляется управлением по переработке вторичных материалов (УпоПВМ).

Для разработки шлакового отвала установлен дробильно-сортировочный комплекс (ДСК) производительностью 100 м³/час, который обслуживается автотехникой (экскаваторы, автосамосвалы, погрузчики). Шлак разрабатывается и грузится в автомобили экскаватором и транспортируется на площадки вылеживания.

Продукцией, получаемой при разработке шлакового отвала, являются шлак отвальный (0-300 мм.), шлаковый щебень различных фракций (0-5 мм; 5-20 мм; 20-40мм; 40-70 мм.) и шлаковый песок (0-5мм.)

Каждая партия шлакового щебня и шлакового песка сопровождается сертификатом качества.

Отвальный шлак реализуется непосредственно на нужды дорожного строительства или идет на дробление и рассев с получением товарной продукции согласно ГОСТ.

Шлаковый щебень и шлаковый песок применяются для дорожного строительства, используются в производстве стройматериалов.

5. Оборудование, применяемое для технологического процесса

5.1. Доменные печи. Устройство доменных печей.

Доменная печь (рис. 1) имеет стальной кожух, выложенный изнутри огнеупорным шамотным кирпичом. Рабочее пространство печи включает колошник 6, шахту 5, распар 4, заплечики 3, горн 1, лещадь 15. В верхней части колошника находится засыпной аппарат 8, через который в печь загружают шихту (офлюсованный агломерат и окатыши). Шихтовые материалы поступают в бункера, расположенные на рудном дворе: офлюсованный агломерат с агломерационной фабрики, а кокс от коксовых батарей коксохимического завода. Из бункеров шихтовые материалы подаются в вагон-весы, на которых взвешивают определенные порции шихты. Из вагона-весов кокс и агломерат передаются в вагонетку 9 скипового подъемника.

Рис. 1. Устройство доменной печи

Две скиповые вагонетки с помощью лебедки передвигаются по наклонному мосту 12 к засыпному аппарату 8 и, опрокидываясь, высыпают шихту в приемную воронку 7 распределителя шихты. При опускании малого конуса 10 засыпного аппарата шихта попадает в чашу 11, а при опускании большого конуса 13 — в доменную печь. Такая последовательность работы механизмов засыпного аппарата необходима для предотвращения выхода газов из доменной печи в атмосферу.

Для равномерного распределения шихты в доменной печи малый конус и приемная воронка после загрузки очередной порции материалов поворачиваются на угол, кратный 60°. Все механизмы засыпного аппарата и скипового подъемника работают автоматически по заданной программе. В процессе работы печи шихтовые материалы постепенно опускаются вниз, а через загрузочное устройство в печь подаются новые порции шихтовых материалов в таком количестве, чтобы весь полезный объем печи был заполнен.

Полезный объем печи — это объем, занимаемый шихтой от лещади до нижней кромки большого конуса засыпного аппарата при его опускании. Современные доменные печи имеют полезный объем 2000—5000 м3. Полезная высота доменной печи достигает 35 м. В верхней части горна находятся фурменные устройства 14, через которые в печь поступают нагретый воздух, необходимый для горения кокса, и газообразное топливо, в некоторых случаях жидкое или пылевидное топливо.

Предварительный нагрев воздуха необходим для уменьшения потерь теплоты в печи. Воздух поступает в доменную печь из воздухонагревателей. Для нагрева воздуха применяют воздухонагреватели регенеративного типа. Внутри воздухонагревателя (рис. 2) имеется камера сгорания 2 и насадка 4, занимающая основной объем воздухонагревателя.

Рис. 2. Устройство воздухонагревателя

Насадка выложена из огнеупорных кирпичей 3 так, что между ними образуются вертикальные каналы. В нижнюю часть камеры сгорания к горелке 1 подается очищенный от пыли колошниковый газ, который сгорает и образует горячие газы. Горячие газы, проходя через насадку, нагревают ее и удаляются из воздухонагревателя через дымовую трубу. Затем подача газа к горелке прекращается, и по трубопроводу через насадку пропускается холодный воздух, подаваемый турбовоздуходувной машиной.

Доменная печь имеет несколько воздухонагревателей: в то время как в одних насадка нагревается горячими газами, в других она отдает теплоту холодному воздуху, нагревая его. По охлаждении нагретой насадки воздухом нагреватели переключаются. Воздух, проходя через насадку воздухонагревателя, нагревается до 1000—1200° С и поступает к фурменному устройству 14 доменной печи (рис. 1), а оттуда в ее рабочее пространство.

6. Заключение

Сегодня ОАО «КМЗ» — успешно работающее и развивающееся предприятие, производящее высококачественную конкурентоспособную продукцию для различных отраслей промышленности. Косогорский металлургический завот –один из самых оснащенных металлургических предприятий на территории России.

6 февраля 2010 года, после капитального ремонта 1-го разряда состоялся запуск доменной печи № 1. Доменная печь №1 прошла эволюцию от сыродутной домницы XVI-XVII века до современного агрегата с новым оборудованием, новыми способами управления технологией, новыми рабочими местами. За год работы новой печи персоналом предприятия накоплен опыт использования различных систем загрузки с применением различных материалов. Продолжается освоение одного из ключевых элементов новой доменной печи — засыпного аппарата — с применением заменителей кокса, а также металлургических брикетов собственного производства ОАО «КМЗ».

Продукция Косогорского металлургического завода занимает почти четверть российского рынка чугуна, а проводимая модернизация и рост инвестиций в производство позволят еще больше упрочить позиции завода.

Завод занимает прочные позиции среди ведущих российских производителей высокочистого доменного чугуна, ферромарганца, промышленного и художественного литья. На предприятии также успешно освоено производство шлакового щебня и кирпича. Продукция завода находит широкое применение в машиностроении, металлургии и строительстве.

Оборудование, применяемое для технологического процесса 📙 Курсовая → 🆔 145229